定盤零件的數控加工工藝分析

高梅

摘 要：定盤零件的作用是維持導向與支撐。加工包括車表面、銑凹槽、打孔、車螺紋、銑環島等。定盤零件所采用FUNAC立式加工中心加工。分析裝夾定位方式、夾緊方法、刀具的選擇，確定加工參數，并對加工工藝規格進行設計。使用UG編程，并對定盤加工過程進行仿真。

關鍵詞：定盤零件 數控加工 工藝分析

中圖分類號：TG659 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2018）02（a）-0087-02

20世紀40年代為了滿足復雜形狀零件的加工工藝和開發自動化的加工技術，起源于航空工業的需要，開始研制數控機床。以前的數控編程和現在的編程差距越來越明顯，現在主要依靠軟件來編程達到高精度和高效率的作用。數控加工應用特定的相關的理論、方法和技術的實施，獲得高效率和高質量的產品。數控編程技術日益發展，使數控加工工藝變得尤其靈活、智能化等。

1 產品介紹

工件的材料為45號鋼，在經過淬火和回火條件下，材料的硬度為180～200HBW，并具有良好的機械加工性能。定盤零件在機械加工中很普遍的，但是有一些中間內部的加工要求與平時一些簡單的盤類零件還是有區別的，中間環島部分就是與其他普通盤類有所不同，該零件其中對孔的要求以及內部一些加工尺寸的要求很高。該零件的一些技術要求如圖1所示。

1.1 溝槽表面的技術要求

直徑在平面上的圓更嚴格的尺寸要求和粗糙度是Ra1.6通過步距兩側，兩個螺紋的孔是間隔的75mm。

在槽內螺紋孔M18×2.5，頂部的倒梯形凹槽寬度所需的是80mm、60mm，倒角R20，以下方面的要求是56mm、36mm，倒角R8，側表面R60。

1.2 技術要求的曲面

槽的尺寸要求更為嚴格，內壁環寬度毫米、高度、形成的兩個橢圓曲面，中心和中心孔的偏心距為M18×2.5mm的螺紋孔2mm，還有兩個鍵槽寬度等。

2 工藝分析

2.1 加工工序

工件屬于板件，機加工件包括時隙的分配，槽封閉的循環，開槽，鉆孔和螺釘孔，在二維平面中的幾何形狀，少量的3個三維曲面，如圓角。主體可以分為4個基本形狀。

分析零件圖和過程結果如表1、表2所示。︰

2.2 定位基準的選擇

第一，選擇粗基準，加工零件時要安裝平穩，不能晃動；第二，就是要有足夠的余量來完成后面的精加工。

初始的毛坯為圓柱體，為了加工的方便和在加工中的穩定性，應該采用三爪卡盤對其進行定位加工。上表面加工好后，兩邊各形成臺階平面，因為加工時不僅需要保持很好的平穩性，還有精度要求，所以選擇已加工好的兩臺階平面作為二次加工的基準。

選擇一個粗糙的引用，為的就是加工時每一步剛開始都要有適當的余量，以及工件的穩定性。

加工完畢的上表面，形成臺階兩邊各平，考慮穩定性和精度的加工要求，所以選擇已處理兩級平面作為二次加工的基準。

2.3 裝夾方式的選擇

數控車床加工零件的過程中，因為加工的時候往往要一次性的裝夾，不然分幾次的時候，加工尺寸就會變化，所以說定位和夾緊是必須要一次來完成的，這里采用底部支撐位置，側板壓緊。

2.4 刀具的選擇

刀具的類型選擇，表3所示，在下列表格中；在切削參數在不同的位置，如數控機械加工工藝卡片所示。

總的來說，定盤零件加工，先外后里。它未加工的毛坯是一個小的圓柱體，45鋼的。首先分析一下，因為要裝夾二次，所以說每個面剛裝夾的面要先解決掉。所以說把外面兩邊的階梯先解決，然后在編程的中間部分中間凹槽腔部分，最后再鉆孔，保證孔的精度。因為如果到了第二個加工面，如果第一個有的沒有先完成，那么第二個面就有的不好加工了，所以用UG加工，先解決一個大面，然后在解決其他面，每一個面都是從外到里，從復雜到簡單。先是銑削，把兩邊銑一邊，然后再進行腔銑，有的中間部分加工還需要等高銑，因為該零件中間部分不僅要銑槽，在槽里面也有一些曲面，也要用曲面輪廓銑削。

3 UG仿真

毛坯形狀為圓柱，直徑120mm、高35mm、大綱規則和容易夾緊；最后加工后的工件尺寸直徑110mm×28mm，毛坯留有足夠的加工余量，加工前后如圖2所示。

零件加工由以下三部分組成：一套精細的加工，包括凹槽槽粗糙度的CD部分對應于粗糙表面的精細加工和凹曲面銑削的時段；結束撥號撥槽表面粗、精處理的槽，包括精細加工和槽的銑削加工表面粗糙度和插槽墻切割，加工的鉆孔和攻絲孔。

3.1 導軌生成

導軌生成是復雜的配置文件和復雜的區域，和復雜曲面，兩個或三個，四或五坐標設定和精細加工的理論，方法和實現的技術如軌跡規劃，和刀位計算和步計算和領先的控制和干涉碰撞檢測和處理。

形狀的這一部分簡單、規則、要求高的尺寸精度和表面粗糙度。通過完成銑缸 （溝槽表面的定盤部分）的粗糙表面，以此作為基準，輪盤賭部分撥槽加工；最后鉆孔和攻絲。外面的上部和下部表面和輪廓，其主要的路線圖銑削，如圖3所示。

銑輪盤零件撥盤槽面的加工走刀路線，如圖4所示。

3.2 后置處理的應用及程序

在數控編程、刀具路徑計算稱為預處理。根據預處理順序為普遍的、相對運動的，為了簡化系統軟件，在唯一工具路徑計算零件坐標下，不管機床的詳細構造指令格式。因此，若要獲得數控加工程序也需要設置前面的計算轉換從特定于計算機的代碼，稱為發布（后處理）的過程獲得的CL數據。郵政處理任務基于特定機器的結構和控制指令格式、設置刀具位置數據入軸機床運動數據、式轉換和控制指令，數控加工程序的前面計算。

UG的后生成器需要定義的主要參數，即有5頁：機床（機床）、程序和工具路徑（程序和工具的路徑），NC數據定義（數控數據格式），列表文件和輸出控件（列表文件和輸出控件），文件預覽（文件預覽），每個頁面蘊含多個子參數的主要參數。

通過定義FAUNC三軸銑削、UG后處理，出口的加工程序。

4 結語

在加工的時候還要根據實際情況適當調整一下參數，比如說背吃刀量，轉速等。

參考文獻

[1] 楊延波.整體式葉輪的三維造型及數控加工[J].新技術新工藝，2013（10）：39-42.

[2] 王同剛，楊嵩，董旭.鈦合金薄壁濾筒數控加工工藝分析 [J].煤礦機械，2016（2）：92-94.

[3] 王磊，王心怡.數控加工中心刀具和切削用量的選擇探討[J].內燃機與配件，2017（12）：63-64.